W swoich poprzednim artykule, który ukazał się w numerze 3/2003 Podłogi, Pat Smith z English Timbers wyjaśnił, jak badać i oceniać warunki w miejscu układania podłogi. W niniejszym artykule przedstawia on nieco teorii oraz zasady jej stosowania w celu sprawdzenia, czy warunki są zadowalające.
Zestawienie wymagań dotyczących badań w miejscu układania posadzki powinno zawierać wyniki pomiarów i ocenę następujących wielkości:
- wilgotność względną otoczenia (RH) i temperaturę powietrza wewnątrz pomieszczeń podczas badania,
- wilgotność względną płyty betonowej (jeśli występuje),
- zawartość wilgoci w podłożu drewnianym (jeśli występuje),
- zawartość wilgoci w drewnianych sprzętach i meblach znajdujących się na terenie, gdzie będzie układana posadzka,
- ogólną ocenę warunków w budynku, ślady zawilgocenia, itp.,
- historię użytkowania budynku (jeśli takowa istnieje), wykonywanych w nim prac budowlanych, zmienne warunki otoczenia (wilgotność względna i temperatura), rodzaj ogrzewania.
Powyższe zestawienie daje rzeczową informację o miejscu układania posadzki. Użyteczna jest standaryzacja badań i zapisywanie ich wyników w łatwej do odczytania formie. Takie zapisy będą bardzo pomocne w razie wystąpienia problemów w przyszłości.W przypadku budynku nowo wznoszonego lub przez pewien czas nie-zamieszkanego, konieczne jest określenie rzeczywistych warunków, jakie będą w nim panowały podczas przyszłego użytkowania, na przykład: - wilgotności względnej i temperatury otoczenia,
- rodzaju ogrzewania -podłogowe, grzejniki, itp. (zagadnienie ogrzewania podłogowego będzie omówione nieco później),
- rodzaj posadzki, jaka będzie układana i metoda jej mocowania
- szerokie deski, mozaika, itp., przybijanie, klejenie, itp.
Przy założeniu, że nie będzie stosowane ogrzewanie podłogowe, średnia .wilgotność względna i temperatura otoczenia będą wyznaczać zawartość wilgoci w drewnianej posadzce w czasie użytkowania – pod warunkiem, że będą przynajmniej umiarkowanie stabilne. Zmiany sezonowe będą powodować wydłużanie i kurczenie się. Pora roku, w jakiej posadzka jest układana, wraz z zawartością wilgoci w materiale podłogowym decydują, czy po ułożeniu nastąpi wydłużenie, czy skurcz.
Tab. 1 przedstawia równowagową zawartość wilgoci (EMC) dla typowego drewna w zależności od temperatury i wilgotności. Wskazuje ona przybliżoną zawartość wilgoci, jaką może osiągnąć drewno podlegające działaniu określonych warunków przez kilka tygodni. Wartości zostały zaokrąglone do najbliższej połowy procenta.
Tak więc, jeśli na przykład średnia temperatura wynosi 20° C, a średnia wilgotność względna 55%, drewno może ostatecznie osiągnąć EMC równą około 12%. Przy 20° C i 40% wilgotności względnej EMC może wynieść 9%.
Zakres warunków.
Jedną z trudności przy układaniu drewnianych podłóg w Europie jest duży zakres zmienności warunków, z jakimi można mieć do czynienia przy domach zbudowanych w różnych stylach, przy różnych systemach ogrzewania i dużych różnicach między warunkami letnimi a zimowymi.
Na przykład stare domy są zazwyczaj bardziej przewiewne, gorzej izolowane i wykazują wyższe wilgotności latem. Jeśli dom jest dobrze wentylowany w ciepłym, wilgotnym okresie letnim, to wilgotność wewnątrz może wynosić 60% przy temperaturze 20° C. To dawałoby wartość EMC dla posadzki od 13% do 14%. Zimą, jeśli budynek jest ciągle ogrzewany, wilgotność względna może wynosić od 40% do 45% przy temperaturze 25° C, co prowadzi do zawartości wilgoci około 9% – różnica wynosi więc od 4% do 5%.
W rzeczywistości zmiana wilgotności może być mniejsza niż obliczona, ponieważ: - podłoga powinna być dobrze uszczelniona, a zatem na zmiany warunków otoczenia powinna reagować powoli,
- obecny styl życia preferuje cieplejsze, bardziej suche warunki wewnątrz budynków. Nowsze budynki są więc zazwyczaj bardziej suche i cieplejsze, a warunki w nich panujące – bardziej stabilne.
Zdj. 1.
Lokalne zmiany wymiarowe podłogi mogą wystąpić na przykład w pobliżu pieców opalanych drewnem lub grzejników.
Z przedstawionej tab. 1 można wywnioskować, że EMC jest bardziej czuła na zmiany wilgotności względnej niż na zmiany temperatury. Jednakże te dwie wielkości są ze sobą ściśle związane – wzrost temperatury zazwyczaj obniża wartość RH, i odwrotnie.Zmiany wymiarowe posadzki.
Zmiany wymiarów posadzki towarzyszące zmianom zawartości wilgoci będą zależeć od gatunku i sposobu ścięcia drzewa. Na przykład drewno afrormosii jest bardzo stabilne wymiarowo, podczas gdy dąb i większość drzew z klimatu umiarkowanego wykazują średnią lub dużą tendencję do zmiany wymiarów.
Zmiana wymiarów polega na pęcznieniu lub kurczeniu się drewna w poprzek deski, lub pod kątem prostym do kierunku ułożenia słojów. Dla celów praktycznych przewiduje się niewielkie przemieszczenia równoległe do słojów. Jeśli zawilgocenie drewna spada, nastąpi skurcz w poprzek słojów, jeśli zawilgocenie wzrasta, nastąpi spęcznienie.Ponadto, szerokie deski będą miały tendencję do wyginania się, należy zatem zastosować odpowiednie zamocowania, aby temu zapobiegać.
Ogólnie rzecz biorąc, dąb, jesion, wiąz, orzech i klon mają podobne właściwości i ich drewno jest klasyfikowane jako średnio podatne na zmiany wymiarów. Buk zalicza się do drewna o dużej skłonności do takich zmian, które mogą być w tym przypadku o około 20% większe przy tej samej zmianie warunków. Drewno ścięte płasko lub wypukło wykazuje większe zmiany wymiarów niż drewno ćwiartkowane lub ścięte promieniowo.
Jako bardzo przybliżoną regułę można przyjąć, że zmiany wymiarowe drewna o średniej skłonności do takich zmian wynoszą około 2-3 mm na metr szerokości podłogi na 1% zmiany zawartości wilgoci – tylko w poprzek słojów. Zatem, na przykład w starym domu, przy zmianie zawilgocenia o 4%, zmiana wymiarów wyniesie około 10 mm na metr szerokości podłogi. Należy to traktować tylko jako wskazówkę, można jednak na tej podstawie szacować rząd wielkości przewidywanych zmian.
Ponadto, ze względu na zmienność cech i zawilgocenia poszczególnych desek w posadzce, niektóre z nich mogą wykazywać większe zmiany wymiarów niż inne przy dostosowywaniu się do zmian warunków otoczenia. Lokalne przemieszczenia mogą występować w pobliżu źródeł ciepła i niskiej wilgotności, takich jak grzejniki, nieizolowane rurociągi, piece opałowe i kuchenki.
Nowe domy są budowane w wyższym standardzie i wykazują mniejszą tendencję do zmian warunków otoczenia. Dobra izolacja, podwójne szyby i mniej naturalnej wentylacji oznacza mniejszy napływ ciepła i mniejsze sezonowe zmiany RH i temperatury, a w konsekwencji bardziej stabilne podłogi. Nowoczesne budynki o drewnianym szkielecie są szczególnie stabilne, jeśli wykonuje się w nich mało lub wcale „mo-krych” robót i w związku z tym jedynym źródłem wilgoci, które należy wziąć pod uwagę, jest płyta podłoża.
Ogrzewanie podłogowe wykorzystuje samą podłogę jako niskotemperaturowy grzejnik, a ilość ciepła przenikającego przez podłogę (a także RH w pomieszczeniu) decyduje o zawartości wilgoci w drewnie. Ilość ciepła uchodzącego z podłogi zależy także od strat ciepła na wykładzinie posadzkowej oraz od strat powodowanych przez wentylację. Dobrze izolowane konstrukcje tracą mniej ciepła i wymagają mniej energii do utrzymania stabilnych warunków, a tym samym wymagają mniejszego przepływu ciepła przez podłogę. Starsze lub źle izolowane budynki wymagają intensywniejszego ogrzewania, a sezonowe zmiany warunków w takich budynkach mogą prowadzić do bardzo dużych zmian wymiarowych drewna.
Jako ogólną wskazówkę można przyjąć, że w dobrze izolowanych budynkach z ogrzewaniem podłogowym najbardziej prawdopodobna zawartość wilgoci to około 7%-8% zimą i około 9% latem.Monitorowanie zawartości wilgoci.
Wytwórcom podłóg jest bardzo trudno dostosować się do wszystkich warunków, zwłaszcza biorąc pod uwagę obecną popularność ogrzewania podłogowego. Mimo to łatwo zrozumieć, jak ważne jest dążenie do osiągnięcia zadowalającego przybliżenia, wystarczającego dla większości rodzajów budynków i występujących w nich warunków.
Zdj. 2. Firma English Timbers przeprowadza podczas produkcji podłóg liczne szczegółowe badania zawartości wilgoci.
W English Timbers uważamy, że prawidłowa wilgotność jest najważniejszym z pojedynczych czynników decydujących o jakości podłogi, na który mamy rzeczywisty wpływ. W przypadku złej jakości lub uszkodzenia drewnianej posadzki, o jego spowodowanie obwiniane są niezmiennie niewłaściwe warunki w miejscu wykonywania podłogi lub jej nieodpowiednie zawilgocenie. Konsekwencją powyższego jest wprowadzenie bardzo rygorystycznego systemu kontroli jakości, w ramach którego monitorowane są wszystkie aspekty procesu produkcyjnego, ze szczególnym uwzględnieniem zawartości wilgoci. Dzięki temu systemowi możemy prześledzić wstecz wszystkie zapisy dotyczące tolerancji maszyn i wyniki sprawdzania zawartości wilgoci – co najmniej 500 pomiarów na 1000 m2 wyprodukowanej podłogi.
Dążymy do osiągnięcia średniego zawilgocenia około 7%-9%, przy czym jesteśmy w stanie określić średnią zawartość wilgoci dla całej wyprodukowanej partii, jak również dla konkretnego zamówienia, podając liczbę pomiarów, itp. Obecnie wraz z każdym zrealizowanym zamówieniem dostarczamy zapisy dotyczące zawartości wilgoci. Nasze drewno oraz podłogi są całkowicie opakowane na każdym etapie produkcji, składowania i transportu w celu utrzymania zawartości wilgoci; istotne jest, aby wyrób został ponownie opakowany w miejscu układania podłogi, jeśli warunki nie pozwalają na rozpoczęcie prac.
Zawartość wilgoci w podłodze powinna być kompatybilna z warunkami otoczenia w czasie układania, które powinny z kolei odpowiadać warunkom przewidywanym w czasie użytkowania. W idealnym przypadku warunki otoczenia i zawartość wilgoci w nowej podłodze powinny odpowiadać średniej z warunków przewidywanych dla typowego roku.
Jeśli zawilgocenie jest odpowiednio bliskie średniej, to posadzka ułożona zimą będzie pęcznieć latem przy wyłączonym ogrzewaniu, a posadzka ułożona latem będzie kurczyć się zimą, kiedy ogrzewanie jest włączone. Jest to jednak rzadki przypadek i należy zawsze zabezpieczyć się przed skutkami wszelkich możliwych zmian wymiarów podłogi, które można przewidywać na podstawie przeprowadzonych badań.Na przykład, jeśli zimą występuje temperatura 25° C i 40% wilgotności względnej, posadzka o zawartości wilgoci około 9% będzie w tych warunkach stabilna. Jeśli przewidywane warunki letnie to 23° C i 55% wilgotności względnej, zawartość wilgoci w posadzce wzrośnie do około 11,5% z odpowiadającym temu rozszerzeniem o około 7 mm na metr szerokości podłogi. Należy więc wprowadzić odpowiednie poprawki.
Jeśli warunki w miejscu układania podłogi zostały sprawdzone i stwierdzono, że są one znacząco różne od warunków użytkowania, można oszacować konsekwencje tych różnic i przekonać klienta lub wykonawcę do zastosowania odpowiednich środków zaradczych.
Na przykład, jeśli warunki użytkowania to temperatura 23°C i 40% RH, a warunki układania podłogi to 18°C i 80% RH, wartości EMC wynoszą odpowiednio 9% i 18%. Różnica 9% oznacza, że podłoga ułożona w tych warunkach będzie się rozszerzać o około 20-25 mm na metr szerokości i ulegnie uszkodzeniu.
Mniejsze różnice w zawartości wilgoci nie prowadzą tak szybko do oczywistych uszkodzeń. Jednakże podłoga może ulec spęcznieniu w takim stopniu, że część drewna będzie stale ściskana i niszczona; po ostatecznym osuszeniu budynku mogą się pojawić szpary i sfał-dowania.
Reasumując: - określ warunki przyszłego użytkowania. Jeśli masz do czynienia z nowym lub odnawianym budynkiem, zapytaj klienta, architekta lub głównego wykonawcę. Jeśli budynek był i jest obecnie zasie dlony, sprawdź warunki i oszacuj ich możliwe sezonowe zmiany;
- sprawdź u dostawcy, czy wilgotność nowej drewnianej podłogi będzie odpowiadać tym warunkom – przy odpowiednim sezonowaniu lub bez niego;
- sprawdź, czy warunki wewnątrz budynku w czasie układania podłogi lub w czasie badania są bliskie warunkom użytkowania. Jeśli nie, skorzystaj z tabeli, aby obliczyć zmiany zawilgocenia i prawdopodobne zmiany wymiarowe podłogi;
- sprawdź zawartość wilgoci w nowej podłodze zaraz po jej dostarczeniu na miejsce układania; wykonaj wiele pomiarów, aby uzyskać wiarygodną średnią. Trzeba to zrobić w czasie dostawy – oczekiwanie, że dostawca uwzględni zażalenia złożone w późniejszym czasie, jest nierealistyczne, jako iż suche drewno zaczyna dostosowywać się do nowych warunków natychmiast po rozpakowaniu;
- pamiętaj, żeby przechowywać podłogę całkowicie opakowaną, jeśli warunki nie są kompatybilne z przewidywanymi warunkami użytkowania;
- jeśli warunki w miejscu układania są odpowiednie, można układać posadzkę. Jeśli nie, poczekaj, aż będą odpowiednie; lub, jeśli zawartość wilgoci w podłodze wymaga tylko nieznacznego dostosowania do warunków zewnętrznych, zastosuj sezonowanie drewna.